生物降解性PSA、PEG-PSA的合成及其用作药物载体的初步研究

摘要

近年来,生物降解性高分子材料被广泛应用于药物传输系统、骨折固定和组织工程等生物医药领域。聚酸酐作为一类生物相容性好且降解速度可控的生物降解性高分子材料,倍受人们关注。本文合成了分子量高达40,000的聚癸二酸酐(poly(sebacicanhydride),PSA),和四类新型聚乙二醇-聚癸二酸酐共聚物(poly(ethyleneglycol)-poly(sebacicanhydride),PEG-PSA),如二嵌段、三嵌段线形以及三臂和四臂星形PEG-PSA共聚物,其中后三类共聚物迄今尚未见其它文献报道;研究了共聚物在水溶液中的自组装行为;并对PSA均聚物微球和PEG-PSA嵌段共聚物胶束的药物释放行为进行了初步研究。首先,以癸二酸为起始原料,合成聚癸二酸酐预聚物(PSAprepolymer)。采用~1HNMR、13CNMR和FTIR等方法对预聚物的化学结构进行表征,证明所合成的产物具有预期的化学结构。元素分析数据与~1HNMR得到的实验结果基本一致。以聚癸二酸酐预聚物为原料,采用熔融聚合法合成PSA均聚物,采用~1HNMR和FTIR对所合成的产物进行结构确认,产物的数均分子量采用端基滴定法测定。在熔融聚合的过程中,对PSA的合成有影响的因素主要有:聚合反应温度;通氮气的时间间隔;通氮气时间和反应时间。为了得到高分子量均聚物,采用四因素三水平正交设计法优化聚合条件。正交实验结果显示,最优化的聚合条件为:反应温度190℃、每隔15min通一次氮气、每次通气30s、反应时间60min。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 研究背景

1.1 生物降解性高分子材料

1.1.1 生物降解性高分子材料的定义

1.1.2 降解的机制

1.1.3 常用的生物降解聚合物

1.2 聚酐研究进展

1.2.1 聚酐的生物降解性和生物相容性

1.2.2 聚酐的合成

1.2.3 聚酐控释制剂的制备工艺

1.2.4 聚酐在给药系统中的应用

1.3 生物降解两亲性嵌段共聚物

1.3.1 嵌段共聚物的分类

1.3.2 嵌段共聚物的理化性能

1.3.3 嵌段共聚物的合成

1.3.4 生物降解嵌段共聚物在药剂学中的应用

1.4 聚乙二醇－聚癸二酸酐嵌段共聚物研究现状

1.5 课题提出与设计思路

参考文献

第二章 聚癸二酸酐(PSA)的合成与表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂和仪器

2.2.2 原料的预处理

2.2.3 预聚物的合成

2.2.4 熔融聚合

2.2.5 PSA 均聚物分子量的测定

2.2.6 PSA 合成条件优化

2.2.7 核磁共振波谱分析

2.2.8 红外光谱分析

2.2.9 元素分析

2.3 结果与讨论

2.3.1 PSA 预聚物的表征

2.3.2 PSA 的表征

2.3.3 PSA 合成条件优化结果

2.4 小结

参考文献

第三章 PSA 用作药物载体的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂和仪器

3.2.2 DP 分析方法的建立

3.2.3 PSA 微球的药物释放性能研究

3.3 结果与讨论

3.3.1 DP 的标准曲线

3.3.2 PSA 微球的降解和药物释放结果

3.4 小结

参考文献

第四章 PEG-PSA 两亲性嵌段共聚物的合成和表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 试剂和仪器

4.2.2 熔融聚合

4.2.3 核磁共振波谱分析

4.2.4 红外光谱分析

4.2.5 GPC 法测定聚合物的相对分子量及其分布

4.2.6 示差扫描量热分析

4.3 结果与讨论

4.3.1 核磁共振数据分析

4.3.2 红外光谱数据分析

4.3.3 GPC 数据

4.3.4 DSC 数据分析

4.4 小结

参考文献

第五章 PEG-PSA 用作药物载体的研究

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 试剂和仪器

5.2.2 临界胶束浓度的测定

5.2.3 胶束溶液的1H NMR 测定

5.2.4 空白胶束的制备

5.2.5 胶束的粒径及其分布的测定

5.2.6 胶束的形态学研究

5.2.7 无机盐和血浆内容物对共聚物胶束的影响

5.2.8 DP 嵌段共聚物胶束的制备及药物释放研究

5.3 结果与讨论

5.3.1 临界胶束浓度

5.3.2 1H NMR 实验结果

5.3.3 DLS 实验结果

5.3.4 AFM 实验结果

5.3.5 无机盐和血浆内容物对胶束的影响研究

5.3.6 DP 嵌段共聚物胶束及药物释放研究

5.4 小结

参考文献

总结

附录

致谢

发表、待发表论文和译著